JPH1161125A - 地盤注入材 - Google Patents
地盤注入材Info
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- JPH1161125A JPH1161125A JP22658397A JP22658397A JPH1161125A JP H1161125 A JPH1161125 A JP H1161125A JP 22658397 A JP22658397 A JP 22658397A JP 22658397 A JP22658397 A JP 22658397A JP H1161125 A JPH1161125 A JP H1161125A
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- powder
- cement
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 浸透性が改善され、また水中養生による強度
低下のない恒久性を兼ね備えた地盤注入材の提供。 【解決手段】 水硬性を有する超微粒子の粉末材料を主
成分とするスラリーからなるＡ液と、シリカゾルを主成
分とするＢ液とからなる懸濁型の地盤注入材であって、
前記粉末材料が、セメント微粉末、高炉スラグ微粉末、
及び石膏微粉末を含み、かつ前記粉末材料の粒度分布を
次のように調整した地盤注入材。セメント微粉末と、
石膏微粉末との混合物が、最大粒径１０．５μｍ以下か
つ２．２μｍ通過分５０容量％以下である；高炉スラ
グ微粉末が、最大粒径１０．５μｍ以下かつ２．２μｍ
通過分５０容量％以下である；及び各成分を混合した
粉末材料が、最大粒径１０．５μｍ以下かつ２．２μｍ
通過分４５容量％以下である。
低下のない恒久性を兼ね備えた地盤注入材の提供。 【解決手段】 水硬性を有する超微粒子の粉末材料を主
成分とするスラリーからなるＡ液と、シリカゾルを主成
分とするＢ液とからなる懸濁型の地盤注入材であって、
前記粉末材料が、セメント微粉末、高炉スラグ微粉末、
及び石膏微粉末を含み、かつ前記粉末材料の粒度分布を
次のように調整した地盤注入材。セメント微粉末と、
石膏微粉末との混合物が、最大粒径１０．５μｍ以下か
つ２．２μｍ通過分５０容量％以下である；高炉スラ
グ微粉末が、最大粒径１０．５μｍ以下かつ２．２μｍ
通過分５０容量％以下である；及び各成分を混合した
粉末材料が、最大粒径１０．５μｍ以下かつ２．２μｍ
通過分４５容量％以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主成分がシリカで
あるシリカゾルあるいはコロイダルシリカと超微粒子粉
末とを主成分とする、懸濁型の地盤注入材に関するもの
である。
あるシリカゾルあるいはコロイダルシリカと超微粒子粉
末とを主成分とする、懸濁型の地盤注入材に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】地盤注入材には、非薬液系、薬液系（水
ガラス系と高分子系）に大きく分類できる。これらの地
盤注入材のうち高分子系薬液は、建設省の「暫定指針」
により原則的には禁止されている。
ガラス系と高分子系）に大きく分類できる。これらの地
盤注入材のうち高分子系薬液は、建設省の「暫定指針」
により原則的には禁止されている。
【０００３】非薬液系の地盤注入材としては、セメント
系、粘土系等の粉体のスラリーを地盤に注入するもので
あるが、これらの地盤注入材のうち粘土系地盤注入材
は、主として止水を目的として遮水グラウト等に使用す
ることができるが、基本的には強度の発現性が期待でき
ないために、一般的に単独ではあまり使用されていな
い。これに対して、セメント系地盤注入材は、セメント
を主体とした地盤注入材であり、硬化後の強度は他の地
盤注入材に比べて高く、また劣化もほとんどなく安定性
に優れている。しかし、懸濁型の注入材であるため砂質
土層に対する粒子間浸透が難しいため、土粒子間浸透を
期待するケースでは一般に適用が難しいと考えられる。
このためセメント系地盤注入材は、岩盤のきれつ注入、
れき層の大きな空隙等で地盤注入材が充填されやすい部
分で、高い固結強度が必要とされる場合、あるいは通常
の地盤でも複合注入における１次注入に用いられてき
た。しかし、セメント系地盤注入材は通常硬化時間が長
いため、れき層等で地下水流がある場合等で地盤注入材
が逸出しやすい条件下で施行する場合には、流出防止の
対策が必要であり、なかには硬化時間を調整できるもの
もあるが、その他の性能（浸透性、施行性等）面でいぜ
ん改良の余地がある。
系、粘土系等の粉体のスラリーを地盤に注入するもので
あるが、これらの地盤注入材のうち粘土系地盤注入材
は、主として止水を目的として遮水グラウト等に使用す
ることができるが、基本的には強度の発現性が期待でき
ないために、一般的に単独ではあまり使用されていな
い。これに対して、セメント系地盤注入材は、セメント
を主体とした地盤注入材であり、硬化後の強度は他の地
盤注入材に比べて高く、また劣化もほとんどなく安定性
に優れている。しかし、懸濁型の注入材であるため砂質
土層に対する粒子間浸透が難しいため、土粒子間浸透を
期待するケースでは一般に適用が難しいと考えられる。
このためセメント系地盤注入材は、岩盤のきれつ注入、
れき層の大きな空隙等で地盤注入材が充填されやすい部
分で、高い固結強度が必要とされる場合、あるいは通常
の地盤でも複合注入における１次注入に用いられてき
た。しかし、セメント系地盤注入材は通常硬化時間が長
いため、れき層等で地下水流がある場合等で地盤注入材
が逸出しやすい条件下で施行する場合には、流出防止の
対策が必要であり、なかには硬化時間を調整できるもの
もあるが、その他の性能（浸透性、施行性等）面でいぜ
ん改良の余地がある。
【０００４】薬液系の地盤注入材のうち水ガラス系地盤
注入材は、高分子系地盤注入材が暫定指針により使用で
きなくなって以来、必要にせまられて多くの改良が行わ
れ、高分子系地盤注入材と同等の性能を持つ優れた地盤
注入が開発されている。水ガラス系の地盤注入材は、反
応材として懸濁性のものを使用するもの（懸濁型地盤注
入材）、溶液性のものを使用するもの（溶液型地盤注入
材）に大別することができ、さらに、地盤注入材のｐＨ
によってアルカリ系地盤注入材と非アルカリ系地盤注入
材に分類される。水ガラス系地盤注入材は多様されてき
たが、近年、主材である水ガラスからのアルカリ成分の
溶出（ナトリウム等）が環境に与える影響や溶出による
固結強度の劣化による恒久性に対する不安等が問題とさ
れている。
注入材は、高分子系地盤注入材が暫定指針により使用で
きなくなって以来、必要にせまられて多くの改良が行わ
れ、高分子系地盤注入材と同等の性能を持つ優れた地盤
注入が開発されている。水ガラス系の地盤注入材は、反
応材として懸濁性のものを使用するもの（懸濁型地盤注
入材）、溶液性のものを使用するもの（溶液型地盤注入
材）に大別することができ、さらに、地盤注入材のｐＨ
によってアルカリ系地盤注入材と非アルカリ系地盤注入
材に分類される。水ガラス系地盤注入材は多様されてき
たが、近年、主材である水ガラスからのアルカリ成分の
溶出（ナトリウム等）が環境に与える影響や溶出による
固結強度の劣化による恒久性に対する不安等が問題とさ
れている。
【０００５】この溶出成分に対する解決策として、水ガ
ラスのアルカリ部分を除去して得られるシリカゾルもし
くはコロイダルシリカ（以下シリカゾルと呼称）を使用
した地盤注入材が開発されている。しかし、このシリカ
ゾルを使用した地盤注入材も、浸透性を重視した溶液型
では固結強度及び恒久性で満足する性能が得られず、逆
に固結強度及び恒久性を重視した懸濁型では浸透性にお
いて改良の余地があるとともに、懸濁液としてセメント
等を使用するためにゲルタイムが非常に短くなるという
暖結タイプのものが多いのが現状である。またこれらの
なかで恒久性及びゲルタイムの問題を解決した懸濁型の
地盤注入材が開発されているが、懸濁型であるために浸
透性の問題や特にゲルタイムの長い緩結型グラウト材に
おいて、懸濁液とシリカゾル液の混合までの練り置き時
間がその性状に与える影響（主にゲルタイムの短縮、ゲ
ル化による浸透性の低下等）に関して、いぜんとして改
良の余地を残している。
ラスのアルカリ部分を除去して得られるシリカゾルもし
くはコロイダルシリカ（以下シリカゾルと呼称）を使用
した地盤注入材が開発されている。しかし、このシリカ
ゾルを使用した地盤注入材も、浸透性を重視した溶液型
では固結強度及び恒久性で満足する性能が得られず、逆
に固結強度及び恒久性を重視した懸濁型では浸透性にお
いて改良の余地があるとともに、懸濁液としてセメント
等を使用するためにゲルタイムが非常に短くなるという
暖結タイプのものが多いのが現状である。またこれらの
なかで恒久性及びゲルタイムの問題を解決した懸濁型の
地盤注入材が開発されているが、懸濁型であるために浸
透性の問題や特にゲルタイムの長い緩結型グラウト材に
おいて、懸濁液とシリカゾル液の混合までの練り置き時
間がその性状に与える影響（主にゲルタイムの短縮、ゲ
ル化による浸透性の低下等）に関して、いぜんとして改
良の余地を残している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上記述したように従
来の技術には解決すべき課題として、以下の項目があげ
られる： アルカリ成分等の溶出成分による環境への影響； 溶出成分の溶出に起因する固結強度の低下による恒
久性に対する不安； 懸濁型の浸透性の改善； ゲルタイムの調整；及び 練り置き時間がその性状に与える影響の緩和等。 本発明はこれらの課題を解決することを目的とするもの
である。
来の技術には解決すべき課題として、以下の項目があげ
られる： アルカリ成分等の溶出成分による環境への影響； 溶出成分の溶出に起因する固結強度の低下による恒
久性に対する不安； 懸濁型の浸透性の改善； ゲルタイムの調整；及び 練り置き時間がその性状に与える影響の緩和等。 本発明はこれらの課題を解決することを目的とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。すなわち本発明は、水硬性を有する超微粒子の粉末
材料を主成分とするスラリーからなるＡ液と、シリカゾ
ルを主成分とするＢ液とからなる懸濁型の地盤注入材で
あって、前記粉末材料が、セメントクリンカー及び／又
はセメント（混合セメントを除く）微粉末、高炉スラグ
微粉末、及び石膏微粉末を含み、かつ前記粉末材料の粒
度分布を次のように調整したことを特徴とする地盤注入
材を提供するものである。 前記セメントクリンカー及び／又はセメント微粉末
と、前記石膏微粉末との混合物が、最大粒径１０．５μ
ｍ以下かつ２．２μｍ通過分５０容量％以下である； 前記高炉スラグ微粉末が、最大粒径１０．５μｍ以
下かつ２．２μｍ通過分５０容量％以下である；及び 前記各成分を混合した粉末材料が、最大粒径１０．
５μｍ以下かつ２．２μｍ通過分４５容量％以下であ
る。
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。すなわち本発明は、水硬性を有する超微粒子の粉末
材料を主成分とするスラリーからなるＡ液と、シリカゾ
ルを主成分とするＢ液とからなる懸濁型の地盤注入材で
あって、前記粉末材料が、セメントクリンカー及び／又
はセメント（混合セメントを除く）微粉末、高炉スラグ
微粉末、及び石膏微粉末を含み、かつ前記粉末材料の粒
度分布を次のように調整したことを特徴とする地盤注入
材を提供するものである。 前記セメントクリンカー及び／又はセメント微粉末
と、前記石膏微粉末との混合物が、最大粒径１０．５μ
ｍ以下かつ２．２μｍ通過分５０容量％以下である； 前記高炉スラグ微粉末が、最大粒径１０．５μｍ以
下かつ２．２μｍ通過分５０容量％以下である；及び 前記各成分を混合した粉末材料が、最大粒径１０．
５μｍ以下かつ２．２μｍ通過分４５容量％以下であ
る。
【０００８】また本発明は、粉末材料中の、セメントク
リンカー及び／又はセメント微粉末が１〜５０重量部
（石膏を除く）、高炉スラグ微粉末が５０〜１００重量
部、石膏（セメント中の石膏を含む）がＳＯ3換算で
０．５〜３．０重量部であることを特徴とする地盤注入
材を提供するものである。
リンカー及び／又はセメント微粉末が１〜５０重量部
（石膏を除く）、高炉スラグ微粉末が５０〜１００重量
部、石膏（セメント中の石膏を含む）がＳＯ3換算で
０．５〜３．０重量部であることを特徴とする地盤注入
材を提供するものである。
【０００９】さらに本発明は、粉末材料：シリカゾル
が、重量換算で１：９〜９：１であることを特徴とする
前記の地盤注入材を提供するものである。
が、重量換算で１：９〜９：１であることを特徴とする
前記の地盤注入材を提供するものである。
【００１０】さらにまた本発明は、Ａ液及びＢ液の少な
くとも一方にＡ液とＢ液とを混合した後のゲルタイムを
調整するゲルタイム調整剤を配合したことを特徴とする
前記の地盤注入材、またＡ液に粉末材料の水和を抑制す
る水和抑制剤を配合したことを特徴とする前記の地盤注
入材を提供するものである。
くとも一方にＡ液とＢ液とを混合した後のゲルタイムを
調整するゲルタイム調整剤を配合したことを特徴とする
前記の地盤注入材、またＡ液に粉末材料の水和を抑制す
る水和抑制剤を配合したことを特徴とする前記の地盤注
入材を提供するものである。
【００１１】
（Ｂ液）本発明で使用するＢ液は、シリカゾルを希釈し
て使用するか、あるいは原液のまま使用する。アルカリ
成分などの溶出成分に関する課題に対しては、水ガラス
の代わりに、粒子の大きさが例えば１〜１００ｍμ
（０．１μ）であって、沈降せずに溶媒に安定的に分散
した超微粒子のコロイドであり、その溶質の主成分がシ
リカの場合であるシリカゾルを用いることで解決した。
使用するシリカゾルは、とくに制限されないが、シリカ
粒子の安定性及び地盤注入材としての各種性能（浸透性
等）の点から、シリカゾルの主な特性として、ナトリウ
ム、アンモニウム、塩素等の安定化イオンを持ち、また
は表面にアルミニウムイオンのような電価の異なる異種
金属を配位して固体酸を形成させて、表面のシラノール
基の解離を広いｐＨ範囲で持たせることにより安定性を
付与したものがよい。また、ＳｉＯ2濃度１０〜６０重
量％、平均粒子径３〜５０ｍμ、粘度５０ｃｐｓ（２５
℃）以下のものがよい。
て使用するか、あるいは原液のまま使用する。アルカリ
成分などの溶出成分に関する課題に対しては、水ガラス
の代わりに、粒子の大きさが例えば１〜１００ｍμ
（０．１μ）であって、沈降せずに溶媒に安定的に分散
した超微粒子のコロイドであり、その溶質の主成分がシ
リカの場合であるシリカゾルを用いることで解決した。
使用するシリカゾルは、とくに制限されないが、シリカ
粒子の安定性及び地盤注入材としての各種性能（浸透性
等）の点から、シリカゾルの主な特性として、ナトリウ
ム、アンモニウム、塩素等の安定化イオンを持ち、また
は表面にアルミニウムイオンのような電価の異なる異種
金属を配位して固体酸を形成させて、表面のシラノール
基の解離を広いｐＨ範囲で持たせることにより安定性を
付与したものがよい。また、ＳｉＯ2濃度１０〜６０重
量％、平均粒子径３〜５０ｍμ、粘度５０ｃｐｓ（２５
℃）以下のものがよい。
【００１２】（Ａ液）本発明で使用するＡ液は、特定の
粉末材料を使用することに特徴を有している。以下、粉
末材料の各成分について説明する。 （セメントクリンカー及び／又はセメント微粉末）本発
明で使用されるセメントクリンカー及び／又はセメント
微粉末（以下、セメント微粉末という）としては、特に
制限されるものではないが、例えば普通、早強、超早
強、中庸熱、耐硫酸塩等があげられ、中でも好ましくは
浸透性と強度発現の両者を満足するものとして普通ある
いは早強が好ましい。なお、本発明でいうセメント微粉
末は、混合セメント由来のものは、各成分の粒度を制御
できないという理由から除くものとする。
粉末材料を使用することに特徴を有している。以下、粉
末材料の各成分について説明する。 （セメントクリンカー及び／又はセメント微粉末）本発
明で使用されるセメントクリンカー及び／又はセメント
微粉末（以下、セメント微粉末という）としては、特に
制限されるものではないが、例えば普通、早強、超早
強、中庸熱、耐硫酸塩等があげられ、中でも好ましくは
浸透性と強度発現の両者を満足するものとして普通ある
いは早強が好ましい。なお、本発明でいうセメント微粉
末は、混合セメント由来のものは、各成分の粒度を制御
できないという理由から除くものとする。
【００１３】セメント微粉末の粒径は、最大粒径が１
０．５μｍ以下であり、且つ２．２μｍ通過分がセメン
ト微粉末全体に対して５０容量％以下、好ましくは４０
容量％以下がよい。最大粒径１０．５μｍを越えると、
粗粒分による土粒子間隙の閉塞を生じ浸透性を低下させ
るために好ましくなく、また、２．２μｍ通過分が５０
容量％を越える、微粉分の水和及び凝集により浸透性を
低下させるために好ましくない。
０．５μｍ以下であり、且つ２．２μｍ通過分がセメン
ト微粉末全体に対して５０容量％以下、好ましくは４０
容量％以下がよい。最大粒径１０．５μｍを越えると、
粗粒分による土粒子間隙の閉塞を生じ浸透性を低下させ
るために好ましくなく、また、２．２μｍ通過分が５０
容量％を越える、微粉分の水和及び凝集により浸透性を
低下させるために好ましくない。
【００１４】（高炉スラグ微粉末）本発明で使用される
高炉スラグは、急冷した高炉水さいスラグが好適であ
る。
高炉スラグは、急冷した高炉水さいスラグが好適であ
る。
【００１５】高炉スラグ微粉末の粒径は、最大粒径が１
０．５μｍ以下がよく、且つ２．２μｍ通過分が高炉ス
ラグ微粉末全体に対して５０容量％以下、好ましくは４
０容量％以下がよい。最大粒径が１０．５μｍを超える
と、粗粒分による土粒子間隙の閉塞から浸透性が低下し
てしまうために好ましくなく、また、２．２μｍ通過分
が５０容量％を超えると、微粉分の凝集から浸透性が低
下してしまうために好ましくない。
０．５μｍ以下がよく、且つ２．２μｍ通過分が高炉ス
ラグ微粉末全体に対して５０容量％以下、好ましくは４
０容量％以下がよい。最大粒径が１０．５μｍを超える
と、粗粒分による土粒子間隙の閉塞から浸透性が低下し
てしまうために好ましくなく、また、２．２μｍ通過分
が５０容量％を超えると、微粉分の凝集から浸透性が低
下してしまうために好ましくない。
【００１６】（石膏微粉末）本発明で使用される石膏微
粉末は、特に制限するものではないが、二水石膏、無水
石膏が好適である。
粉末は、特に制限するものではないが、二水石膏、無水
石膏が好適である。
【００１７】石膏微粉末の粒径は、最大粒径１０．５μ
ｍ以下であればよい。
ｍ以下であればよい。
【００１８】なお、原料のセメントクリンカー及び／又
はセメントと石膏とを混合して粉砕する場合は、得られ
た混合物の粒度分布を考慮すればよい。すなわち、混合
物が最大粒径１０．５μｍ以下、且つ２．２μｍ通過分
５０容量％以下を満足すればよい。
はセメントと石膏とを混合して粉砕する場合は、得られ
た混合物の粒度分布を考慮すればよい。すなわち、混合
物が最大粒径１０．５μｍ以下、且つ２．２μｍ通過分
５０容量％以下を満足すればよい。
【００１９】（配合割合）Ａ液に用いられる粉末材料
は、セメント微粉末０〜５０重量部（石膏を除く）、高
炉スラグ微粉末５０〜１００重量部及び石膏微粉末をＳ
Ｏ3換算で０．５〜３．０重量部含有するものである。
なお、石膏微粉末は、セメント中の石膏を考慮に入れる
ものとする。
は、セメント微粉末０〜５０重量部（石膏を除く）、高
炉スラグ微粉末５０〜１００重量部及び石膏微粉末をＳ
Ｏ3換算で０．５〜３．０重量部含有するものである。
なお、石膏微粉末は、セメント中の石膏を考慮に入れる
ものとする。
【００２０】また粉末材料には、必要に応じてフライア
ッシュ等のポゾラン物質や、炭酸カルシウム、消石灰等
のカルシウム化合物を、最大粒径が１０．５μｍ以下、
２．２μｍ通過分がその全体成分に対して５０容量％以
下の粒度として、高炉スラグ微粉末に内割りで最大１０
重量部程度置換して用いることができる。
ッシュ等のポゾラン物質や、炭酸カルシウム、消石灰等
のカルシウム化合物を、最大粒径が１０．５μｍ以下、
２．２μｍ通過分がその全体成分に対して５０容量％以
下の粒度として、高炉スラグ微粉末に内割りで最大１０
重量部程度置換して用いることができる。
【００２１】さらに粉末材料において、１μｍ以下の粒
子の量は１５容量％以下であることが、浸透性の点から
望ましい。
子の量は１５容量％以下であることが、浸透性の点から
望ましい。
【００２２】（粉末材料の製造）粉末材料の製造は、少
なくとも高炉スラグとその他各成分とを個別に粉砕・分
級する必要がある。このようにすれば、被粉砕性の相違
による超微粉へのセメント微粉末等の偏り並びに過粉砕
によるセメント微粉末のアモルファス化を防ぐこともで
きる。
なくとも高炉スラグとその他各成分とを個別に粉砕・分
級する必要がある。このようにすれば、被粉砕性の相違
による超微粉へのセメント微粉末等の偏り並びに過粉砕
によるセメント微粉末のアモルファス化を防ぐこともで
きる。
【００２３】具体的に述べると、例えば、少なくとも高
炉スラグを他の成分とは別個に粉砕且つ分級し、この後
に得られた高炉スラグ微粉末を分級済みの他の成分と混
合することができる。
炉スラグを他の成分とは別個に粉砕且つ分級し、この後
に得られた高炉スラグ微粉末を分級済みの他の成分と混
合することができる。
【００２４】また、セメント成分と石膏とを混合粉砕且
つ分級し、これとは別に高炉スラグを粉砕且つ分級し、
この後に得られた各成分を混合してもよい。
つ分級し、これとは別に高炉スラグを粉砕且つ分級し、
この後に得られた各成分を混合してもよい。
【００２５】さらに、セメント成分、高炉スラグ及び石
膏を、それぞれ個別に粉砕且つ分級し、この後に各成分
を集合し混合してもよい。
膏を、それぞれ個別に粉砕且つ分級し、この後に各成分
を集合し混合してもよい。
【００２６】なお、セメント成分、高炉スラグ及び石膏
は、それぞれの粒度分布が品質的に合致している場合、
市販されているものを使用することも可能である。
は、それぞれの粒度分布が品質的に合致している場合、
市販されているものを使用することも可能である。
【００２７】（ゲルタイム調整剤）本発明の地盤注入材
において、ゲルタイムを調整することを目的として、Ａ
液及びＢ液の少なくとも一方にゲルタイム調整剤を配合
することが好ましい。このゲルタイム調整剤としては、
アルカリ金属やアルカリ土類金属の重炭酸塩、炭酸塩、
リン酸塩やシュウ酸、アンモニウム塩等の少なくとも１
種以上が挙げられ、さらに具体的には炭酸水素ナトリウ
ム（ＮａＨＣＯ3）、炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）等
が挙げられる。また炭酸ガスを吹き込むことも有効であ
る。さらに好ましくは、水に対する溶解度の高いものが
好適である。
において、ゲルタイムを調整することを目的として、Ａ
液及びＢ液の少なくとも一方にゲルタイム調整剤を配合
することが好ましい。このゲルタイム調整剤としては、
アルカリ金属やアルカリ土類金属の重炭酸塩、炭酸塩、
リン酸塩やシュウ酸、アンモニウム塩等の少なくとも１
種以上が挙げられ、さらに具体的には炭酸水素ナトリウ
ム（ＮａＨＣＯ3）、炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）等
が挙げられる。また炭酸ガスを吹き込むことも有効であ
る。さらに好ましくは、水に対する溶解度の高いものが
好適である。
【００２８】ゲルタイム調整剤は、Ｂ液に添加してもよ
いが、Ａ液に添加することが有効であり、さらに好まし
くはＡ液のスラリーを作るための水、すなわち調整水に
予め溶解しておくことが好適である。なお、Ｂ液に添加
する場合には、シリカゾルに直接添加するより、水に溶
かして添加するのが好ましい。
いが、Ａ液に添加することが有効であり、さらに好まし
くはＡ液のスラリーを作るための水、すなわち調整水に
予め溶解しておくことが好適である。なお、Ｂ液に添加
する場合には、シリカゾルに直接添加するより、水に溶
かして添加するのが好ましい。
【００２９】ゲルタイム調整剤をＡ液の調整水に予め溶
解しておく場合、Ａ液における粉末材料濃度を高めたほ
うが、より効果的であり好適である。
解しておく場合、Ａ液における粉末材料濃度を高めたほ
うが、より効果的であり好適である。
【００３０】ゲルタイム調整剤の添加量は、地盤注入材
としての性能を損なわない程度であれば特に限定される
ものではないが、好ましくはシリカゾルおよび粉末材料
の固形分の合計に対し、１〜３０重量％が好適である。
としての性能を損なわない程度であれば特に限定される
ものではないが、好ましくはシリカゾルおよび粉末材料
の固形分の合計に対し、１〜３０重量％が好適である。
【００３１】（水和抑制剤）本発明において、Ａ液およ
びＢ液を混合するまでのＡ液の練り置き時間がその性状
に与える影響（主にゲルタイムの短縮、ゲル化による浸
透性の低下等）を緩和するために、Ａ液に水和抑制剤を
配合するのが好ましい。水和抑制剤としては、無機系で
はフッ化物、リン酸塩、ホウ酸塩、有機系ではオキシカ
ルボン酸類、ジカルボン酸類、ケトカルボン酸類、糖ア
ルコール類及び糖類の少なくとも１種以上を含むことが
好ましい。さらに具体的には、リン酸二ナトリウム、ク
エン酸、クエン酸ナトリウム、グルコン酸、グルコン酸
ナトリウム、酒石酸、酒石酸ナトリウム、ショ糖、フミ
ン酸等が挙げられる。
びＢ液を混合するまでのＡ液の練り置き時間がその性状
に与える影響（主にゲルタイムの短縮、ゲル化による浸
透性の低下等）を緩和するために、Ａ液に水和抑制剤を
配合するのが好ましい。水和抑制剤としては、無機系で
はフッ化物、リン酸塩、ホウ酸塩、有機系ではオキシカ
ルボン酸類、ジカルボン酸類、ケトカルボン酸類、糖ア
ルコール類及び糖類の少なくとも１種以上を含むことが
好ましい。さらに具体的には、リン酸二ナトリウム、ク
エン酸、クエン酸ナトリウム、グルコン酸、グルコン酸
ナトリウム、酒石酸、酒石酸ナトリウム、ショ糖、フミ
ン酸等が挙げられる。
【００３２】水和抑制剤は、Ａ液に添加することが有効
であり、さらに好ましくはＡ液の調整水に予め溶解して
おくことが好適である。
であり、さらに好ましくはＡ液の調整水に予め溶解して
おくことが好適である。
【００３３】水和抑制剤の配合割合は、地盤注入材とし
ての性能（特に固結強度の発現性）を損なわない程度で
あれば特に限定されるものではないが、好ましくは粉末
材料に対して、０．０５〜１０重量％が好適である。
ての性能（特に固結強度の発現性）を損なわない程度で
あれば特に限定されるものではないが、好ましくは粉末
材料に対して、０．０５〜１０重量％が好適である。
【００３４】なお、本発明の地盤注入材において、ゲル
タイム調整剤及び水和抑制剤の使用は、それぞれ必要と
される状況において選択されるものであり、単独で用い
ても併用してもよく、特に使用方法が限定されるもので
はない。
タイム調整剤及び水和抑制剤の使用は、それぞれ必要と
される状況において選択されるものであり、単独で用い
ても併用してもよく、特に使用方法が限定されるもので
はない。
【００３５】ゲルタイム調整剤及び水和抑制剤は、市販
の試薬などを用いることもできるが、材料費の低減とい
う観点から、工業用の製品もしくは天然に算出する製品
を用いてもよい。
の試薬などを用いることもできるが、材料費の低減とい
う観点から、工業用の製品もしくは天然に算出する製品
を用いてもよい。
【００３６】（本発明の地盤注入材の調製）本発明の地
盤注入材は、Ａ液及びＢ液を混合することにより調製で
きる。これらの配合割合は、特に限定されるものではな
いが、粉末材料：シリカゾルが、重量換算で１：９〜
９：１、好ましくは３：７〜８：２になるように両者を
配合することが好適である。また、水分／固形分の重量
比は、各液の調整水を加えた地盤注入材全体として２０
０％〜１５００％が好ましい。
盤注入材は、Ａ液及びＢ液を混合することにより調製で
きる。これらの配合割合は、特に限定されるものではな
いが、粉末材料：シリカゾルが、重量換算で１：９〜
９：１、好ましくは３：７〜８：２になるように両者を
配合することが好適である。また、水分／固形分の重量
比は、各液の調整水を加えた地盤注入材全体として２０
０％〜１５００％が好ましい。
【００３７】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明するが、
これらの実施例は本発明の一例に過ぎず、これらによっ
て限定されるものではない。
これらの実施例は本発明の一例に過ぎず、これらによっ
て限定されるものではない。
【００３８】Ｂ液に用いられるシリカゾルとしては、下
記表１に示すような各種のものを使用した。表１に、各
種シリカゾルの特性を示す。使用したシリカゾルは、触
媒化成工業（株）製の商品名アロフィックス（ＡＬ）−
ＳＳ、ＳＩ−３０、ＳＩ−４０、ＳＩ−５０、ＳＩ−３
５０である。また、３号水ガラスも比較例のために使用
した。Ａ液に用いられる粉末材料（粉体Ａ）としては、
表２に示すような性状を有するものを使用した。なお、
粉体Ａの製造方法は、早強セメントクリンカー微粉末１
００重量部、石膏微粉末ＳＯ3換算で３重量部を混合粉
砕した微粉末（１０．５μm通過分１００容量％、２．
２μm通過分４０．５容量％）２５重量部および高炉ス
ラグ微粉末（１０．５μm通過分１００容量％、２．２
μm通過分３８．４容量％）７５重量部を混合して製造
した。粒度測定はレーザー式粒度分布測定装置（ＨＥＬ
ＯＳ）を用いて行った。なお下記実施例で使用したシリ
カゾルの種類は、表１に示す記号ａ〜ｅ（水ガラスは
ｆ）で表示した。
記表１に示すような各種のものを使用した。表１に、各
種シリカゾルの特性を示す。使用したシリカゾルは、触
媒化成工業（株）製の商品名アロフィックス（ＡＬ）−
ＳＳ、ＳＩ−３０、ＳＩ−４０、ＳＩ−５０、ＳＩ−３
５０である。また、３号水ガラスも比較例のために使用
した。Ａ液に用いられる粉末材料（粉体Ａ）としては、
表２に示すような性状を有するものを使用した。なお、
粉体Ａの製造方法は、早強セメントクリンカー微粉末１
００重量部、石膏微粉末ＳＯ3換算で３重量部を混合粉
砕した微粉末（１０．５μm通過分１００容量％、２．
２μm通過分４０．５容量％）２５重量部および高炉ス
ラグ微粉末（１０．５μm通過分１００容量％、２．２
μm通過分３８．４容量％）７５重量部を混合して製造
した。粒度測定はレーザー式粒度分布測定装置（ＨＥＬ
ＯＳ）を用いて行った。なお下記実施例で使用したシリ
カゾルの種類は、表１に示す記号ａ〜ｅ（水ガラスは
ｆ）で表示した。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】（実施例１〜１７及び比較例１、２〜９）
表３及び表４に示す配合割合において各種地盤注入材
（グラウト）を調製した。得られたグラウトのゲルタイ
ムを測定した。ゲルタイムの測定は、粉体Ａのスラリー
（Ａ液）を調整し、５分間練り置きした後、そこにシリ
カゾル液（Ｂ液）を混合し、得られたグラウトについ
て、カップ倒立法によりゲルタイムを測定した。その結
果を表３（実施例１〜１７、比較例１）及び表４（比較
例２〜９）に示す。また、それらの配合のうちの幾つか
（実施例１〜５、実施例１３〜１４、実施例１６〜１
７、比較例１、比較例５および比較例９、表中は配合Ｎ
ｏ．で記載した）を用い、表５に示す養生条件でホモゲ
ル供試体を作製し、その一軸圧縮強度試験を行った。得
られた結果を表６に示す。なお、本実施例及び比較例に
おいて、ゲルタイム調整剤は炭酸水素ナトリウム（Ｎａ
ＨＣＯ3）を使用した。
表３及び表４に示す配合割合において各種地盤注入材
（グラウト）を調製した。得られたグラウトのゲルタイ
ムを測定した。ゲルタイムの測定は、粉体Ａのスラリー
（Ａ液）を調整し、５分間練り置きした後、そこにシリ
カゾル液（Ｂ液）を混合し、得られたグラウトについ
て、カップ倒立法によりゲルタイムを測定した。その結
果を表３（実施例１〜１７、比較例１）及び表４（比較
例２〜９）に示す。また、それらの配合のうちの幾つか
（実施例１〜５、実施例１３〜１４、実施例１６〜１
７、比較例１、比較例５および比較例９、表中は配合Ｎ
ｏ．で記載した）を用い、表５に示す養生条件でホモゲ
ル供試体を作製し、その一軸圧縮強度試験を行った。得
られた結果を表６に示す。なお、本実施例及び比較例に
おいて、ゲルタイム調整剤は炭酸水素ナトリウム（Ｎａ
ＨＣＯ3）を使用した。
【００４２】一軸圧縮強度は、混合したグラウト材をφ
３５ｍｍのアクリル製モールドに流し込み、温度２０
℃、湿度８０％以上の恒温室において所定の材令まで養
生し、養生後に高さ７０ｍｍに成型したものを用いて、
地盤工学会基準の「土の一軸圧縮試験方法」：ＪＧＳ
Ｔ ５１１−１９９０に準拠して行った。
３５ｍｍのアクリル製モールドに流し込み、温度２０
℃、湿度８０％以上の恒温室において所定の材令まで養
生し、養生後に高さ７０ｍｍに成型したものを用いて、
地盤工学会基準の「土の一軸圧縮試験方法」：ＪＧＳ
Ｔ ５１１−１９９０に準拠して行った。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】表３及び表４のゲルタイムの測定結果か
ら、本発明の地盤注入材は、従来のものに比較して、ゲ
ルタイムの長い緩結型の材料であることが判る。また、
表３及び表４の中において、本発明の地盤注入材以外の
ものでもゲルタイムの長い緩結型のものがある（比較例
１、５及び９）。しかし、表６の一軸圧縮強度の結果か
らも明らかなように、比較例１及び９の水ガラスを用い
た材料は、従来から指摘されているように、水ガラスか
らの溶出成分の影響により水中での強度の劣化が激し
く、本試験においては供試体が崩壊してしまったことか
ら、溶出成分による環境への影響及び強度劣化による改
良工事への不安等が考えられる。また、比較例のいずれ
の材料も、地盤注入材自体の強度発現が弱いために、材
令初期から供試体が崩壊してしまっていた。これらに比
較して、本発明の地盤注入材は、いずれも良好な強度を
発現し、水中における強度の安定性に関しても全く問題
のない優れた材料であることが判る。
ら、本発明の地盤注入材は、従来のものに比較して、ゲ
ルタイムの長い緩結型の材料であることが判る。また、
表３及び表４の中において、本発明の地盤注入材以外の
ものでもゲルタイムの長い緩結型のものがある（比較例
１、５及び９）。しかし、表６の一軸圧縮強度の結果か
らも明らかなように、比較例１及び９の水ガラスを用い
た材料は、従来から指摘されているように、水ガラスか
らの溶出成分の影響により水中での強度の劣化が激し
く、本試験においては供試体が崩壊してしまったことか
ら、溶出成分による環境への影響及び強度劣化による改
良工事への不安等が考えられる。また、比較例のいずれ
の材料も、地盤注入材自体の強度発現が弱いために、材
令初期から供試体が崩壊してしまっていた。これらに比
較して、本発明の地盤注入材は、いずれも良好な強度を
発現し、水中における強度の安定性に関しても全く問題
のない優れた材料であることが判る。
【００４８】（練り置き時間に対する検討）本発明の地
盤注入材において、ゲルタイム及び強度面での検討を行
い、良好な結果が得られた。ここで施工面での検討とし
て、Ａ液をＢ液と混合するまでの練り置き時間がゲルタ
イムに与える影響を緩和することを目的に、各種試薬を
用いて実験を行った。すなわち、表７に示す各種の水和
抑制剤を、表８に示す添加量（重量％）で、実施例５の
Ａ液の配合において、Ａ液のスラリーの調整水に加え、
Ａ液を調製し、表８に示す練り置き時間（５分、１０分
及び３０分）が経過した後、Ａ液およびＢ液の混合後の
ゲルタイムを測定した。その結果を表８に併せて示す。
盤注入材において、ゲルタイム及び強度面での検討を行
い、良好な結果が得られた。ここで施工面での検討とし
て、Ａ液をＢ液と混合するまでの練り置き時間がゲルタ
イムに与える影響を緩和することを目的に、各種試薬を
用いて実験を行った。すなわち、表７に示す各種の水和
抑制剤を、表８に示す添加量（重量％）で、実施例５の
Ａ液の配合において、Ａ液のスラリーの調整水に加え、
Ａ液を調製し、表８に示す練り置き時間（５分、１０分
及び３０分）が経過した後、Ａ液およびＢ液の混合後の
ゲルタイムを測定した。その結果を表８に併せて示す。
【００４９】
【表７】
【００５０】
【表８】
【００５１】表８の結果から、水和抑制剤を用いないも
のは、シリカゾル液（Ｂ液）と混合するまでのＡ液の練
り置き時間が長くなると、ゲルタイムが短くなる傾向に
あり、練り置き３０分において瞬結となっているが、オ
キシカルボン酸類及びジカルボン酸類等の水和抑制剤を
用いることによって、練り置き時間がゲルタイムに与え
る影響を緩和することが可能であることが判った。
のは、シリカゾル液（Ｂ液）と混合するまでのＡ液の練
り置き時間が長くなると、ゲルタイムが短くなる傾向に
あり、練り置き３０分において瞬結となっているが、オ
キシカルボン酸類及びジカルボン酸類等の水和抑制剤を
用いることによって、練り置き時間がゲルタイムに与え
る影響を緩和することが可能であることが判った。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の地盤注入
材は、浸透性が改善され、また水中養生による強度低下
のない恒久性を兼ね備えたものであり、さらにゲルタイ
ム調整剤を使用すればゲルタイムの長い緩結型となり
得、さらにまた水和抑制剤を使用すれば練り置きによる
ゲルタイムの短縮も解消できるものである。
材は、浸透性が改善され、また水中養生による強度低下
のない恒久性を兼ね備えたものであり、さらにゲルタイ
ム調整剤を使用すればゲルタイムの長い緩結型となり
得、さらにまた水和抑制剤を使用すれば練り置きによる
ゲルタイムの短縮も解消できるものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 17/10 Ｃ０９Ｋ 17/10 Ｐ 17/46 17/46 17/48 17/48 //(Ｃ０４Ｂ 28/08 22:14 22:06） Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (5)
- 【請求項１】 水硬性を有する超微粒子の粉末材料を主
成分とするスラリーからなるＡ液と、シリカゾルを主成
分とするＢ液とからなる懸濁型の地盤注入材であって、 前記粉末材料が、セメントクリンカー及び／又はセメン
ト（混合セメントを除く）微粉末、高炉スラグ微粉末、
及び石膏微粉末を含み、かつ前記粉末材料の粒度分布を
次のように調整したことを特徴とする地盤注入材。 前記セメントクリンカー及び／又はセメント微粉末
と、前記石膏微粉末との混合物が、最大粒径１０．５μ
ｍ以下かつ２．２μｍ通過分５０容量％以下である； 前記高炉スラグ微粉末が、最大粒径１０．５μｍ以
下かつ２．２μｍ通過分５０容量％以下である；及び 前記各成分を混合した粉末材料が、最大粒径１０．
５μｍ以下かつ２．２μｍ通過分４５容量％以下であ
る。 - 【請求項２】 粉末材料中の、セメントクリンカー及び
／又はセメント微粉末が１〜５０重量部（石膏を除
く）、高炉スラグ微粉末が５０〜１００重量部、石膏
（セメント中の石膏を含む）がＳＯ3換算で０．５〜
３．０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の
地盤注入材。 - 【請求項３】 粉末材料：シリカゾルが、重量換算で
１：９〜９：１であることを特徴とする請求項１または
２に記載の地盤注入材。 - 【請求項４】 Ａ液及びＢ液の少なくとも一方にＡ液と
Ｂ液とを混合した後のゲルタイムを調整するゲルタイム
調整剤を配合したことを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１項に記載の地盤注入材。 - 【請求項５】 Ａ液に粉末材料の水和を抑制する水和抑
制剤を配合したことを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれか１項に記載の地盤注入材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22658397A JPH1161125A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 地盤注入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22658397A JPH1161125A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 地盤注入材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161125A true JPH1161125A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16847458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22658397A Pending JPH1161125A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 地盤注入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1161125A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413228B1 (ko) * | 2001-05-22 | 2003-12-31 | 지오콘머테리얼 주식회사 | 초미립자 현탁형 또는 피씨에이치 현탁형 주입재를 이용한콘크리트 구조물의 균열 및 들뜸 보수공법 |
| KR100414856B1 (ko) * | 2000-12-08 | 2004-01-13 | 주식회사 한국 지오텍 | 고침투성, 고강도 및 고내구성을 부여하는 초미립자계 복합실리카 시멘트 그라우트재 |
| JP2006241316A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Taiheiyo Material Kk | 注入材 |
| KR100654094B1 (ko) * | 1999-09-21 | 2006-12-05 | 쌍용양회공업(주) | 초미립자 시멘트를 사용한 연속섬유보강 시멘트 |
| KR100686062B1 (ko) * | 2006-02-03 | 2007-02-26 | (주)원건축사사무소 | 콘크리트 균열보수용 균열지우개, 그 제조방법 및 이를이용한 균열보수방법 |
| US7410537B2 (en) * | 2006-07-25 | 2008-08-12 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for the production of Portland slag cement using granulated blast furnace slag |
| JP2009062779A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Ohbayashi Corp | 既設地中構造物の止水工法及び止水構造 |
| JP2019119647A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 株式会社デイ・シイ | 水硬性組成物 |
| KR20210151418A (ko) * | 2020-06-05 | 2021-12-14 | 주식회사 맥테크놀로지 | 뒤채움용 시멘트 용액 안정제, 이를 포함하는 뒤채움용 시멘트 조성물 및 이의 제조방법 |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP22658397A patent/JPH1161125A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100654094B1 (ko) * | 1999-09-21 | 2006-12-05 | 쌍용양회공업(주) | 초미립자 시멘트를 사용한 연속섬유보강 시멘트 |
| KR100414856B1 (ko) * | 2000-12-08 | 2004-01-13 | 주식회사 한국 지오텍 | 고침투성, 고강도 및 고내구성을 부여하는 초미립자계 복합실리카 시멘트 그라우트재 |
| KR100413228B1 (ko) * | 2001-05-22 | 2003-12-31 | 지오콘머테리얼 주식회사 | 초미립자 현탁형 또는 피씨에이치 현탁형 주입재를 이용한콘크리트 구조물의 균열 및 들뜸 보수공법 |
| JP2006241316A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Taiheiyo Material Kk | 注入材 |
| KR100686062B1 (ko) * | 2006-02-03 | 2007-02-26 | (주)원건축사사무소 | 콘크리트 균열보수용 균열지우개, 그 제조방법 및 이를이용한 균열보수방법 |
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| JP2019119647A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 株式会社デイ・シイ | 水硬性組成物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061107 |